對電廠含煤廢水的新技術應用的探討

徐毅雄

摘 要：在我國，水資源分布存在南北不平衡之勢，在此之下廣大電廠不僅需要節約用水，而且還須關注含煤廢水污染問題。同時，隨著可持續發展理念的崛起，含煤廢水處理越來越刻不容緩。本文從電廠含煤廢水現存問題出發，對傳統含煤廢水處理技術存在的問題進行分析，在提出新技術實施意義的基礎上，主張應用含煤廢水處理的新技術，致力于促進電廠廢水處理的革新與發展。

關鍵詞：電廠 含煤廢水 新技術應用 處理工藝

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（b）-0029-02

在國務院“十三五”生態環保規劃中，黨和國家對電廠廢水提出了少排放、多節能的要求。然而，目前諸如沉淀法等傳統工藝效果較差，污水排放無法達到標準[1]。因而，有必要挖掘含煤廢水處理新工藝，對環保事業做出貢獻。本文正是出于這個目的，在對以往處理技藝分析，并構想電廠含煤廢水處理新工藝。

1 電廠傳統的含煤廢水處理存在的問題分析

首先，容易導致輸水系統堵塞。在廣大電廠，含煤廢水主要在煤倉間集水坑收集，由排水管重洗后，煤場廢水將被導入初沉池。在這一過程中，含煤廢水流經煤倉間、排水間、煤倉間等廠房，并沒有在專一化的場所接受處理，位置比較分散，并且是由壓力管輸送。因此，非常容易造成堵塞問題，特別是在輸水過程中，在主廠棧橋、運輸站等落煤容易混入，大幅度提高輸水顆粒雜質含量，一旦流經抽水泵、輸水管網等處理裝置，容易產生堵塞[2]。另外，由于管網較為復雜，電廠提升泵運行間隔長，使得管網堵塞負面影響時間較長。

其次，產生電廠額外開銷。沉淀法為很多電廠對含煤廢水處理的首選方法，這種方法要求廢水在集水坑中沉淀一段時間之后，采用抓斗起重機等設備加以處理。然而，由于長期沉淀之后，煤渣大多淪為污泥狀臟污，之間靜摩擦力較小，使得一次性清理難以實現。因而，抓斗機初次清理之后，電廠還需要派遣額外人力較小清掏工作，加大了人力和財力開銷。另外，由于污泥狀沉淀存在粘性，容易與煤水提升泵摩擦，導致水泵出現磨損，加大了水泵維護工作壓力[3]。此外，在輸水管、沉淀池等處理設備中，濾料極易因污泥煤渣堵塞，需要經常更換，變現提高響應成本。

最后，BOD處理效果不佳。根據電廠含煤廢水處理方式，沉淀、降解、排泥等物理分離為主要處理方法。然而，在電廠實際運作中，轉運站、煤倉間等廠房廢水大多隨排污管流入含煤廢水沉降間，使得污水整體BOD含量大幅提高。然而，傳統處理技藝缺乏化學降解、生物處理，使得出廠廢水仍然含有過多有機物，在排入水域之后容易導致微生物繁殖，產生一系列問題。

2 電廠含煤廢水處理新技術的實踐意義

首先，是實現可持續發展的必然要求。在21世紀，人類社會更加關注生活質量，倡導可持續化的長遠發展模式。因而，環境保護和工商發展平起平坐，電廠含煤廢水不能隨意敷衍。尤其是在世界淡水資源水平不斷下降，地下水開采應用不斷加強的背景下，含煤廢水物料更加需要被妥善處理。在我國，為了實現環保減排，于2017年6月27日，全國人大發布了嶄新的《水污染防治法》，對含煤廢水處理予以高度關注。為了響應黨和國家的號召，也更是為了實現可持續發展，不斷開拓電廠污水處理技藝的領域是大勢所趨。

其次，是提高廣大電廠運作質量的必然要求。在火力發電過程中，燃料供給、水源供給、冷卻降溫等過程都會涉及煤源燃燒、水源出入。在相關工序中，煤水容易產生混合，影響電廠本身工作質量，比如：在經過磨煤機擠壓之后，煤塊變為煤粉、煤粒，容易混入輸水系統，影響汽水系統工作；水沖煤渣之后，輸水水質大幅降低；等等。另外，含煤廢水處理自身會消耗電廠公司一定資本。在此看來，促進含煤廢水處理新技藝開發，對于電廠本身運作具備較大的改善意義。

最后，是促進電廠相關科研探索工作的必然要求。在實際發電工序中，電廠不僅消耗較多水資源和煤炭資源，而且對大氣、土壤、水域污染較大，亟待科學研究的深入，以期減少對外污染排放和提高火力發電效率。另外，由于物理沉淀等傳統處理方式人力、物力和財力開銷較大，并且處理費用不小。因此，為了促進電廠相關科研工作開展，有必要探索含煤廢水處理方式，減少處理開支，提高對外排放質量。

3 電廠含煤廢水處理新工藝的應用

電廠含煤廢水色度較高，水質比較渾濁，雖然傳統物理沉降方式可以剔除部分懸浮煤渣，但對污泥狀煤渣處理、BOD降低等任務完成能力并不強，廢水處理過程多在集水坑、沉淀池等廠房中，系統化程度低，出水水質仍然不高。在此，本文就電廠含煤廢水構想一種系統化的解決方案，相關工藝結構如下。

3.1 含煤廢水處理新技術的主要設備

新工藝含煤廢水處理系統主要由3個部分組成，包括廢水凈化部分、污泥處理部分和補給水部分。其中，廢水凈化部分需要的電氣組件包括凈化器、化學處理裝置、電廠提升泵、反沖洗水泵、混合式管道，以及電磁計量器、管網閥門、水管系統、電氣控制裝置等組成；污泥處理部分需要如下設備：污泥提升泵、水管系統、煤泥壓縮設備、污泥吸壓泵、管網閥門等組成；補給水部分包括離子交換器、過濾器、水電解裝置等設備。

3.2 含煤廢水處理新技術的運行方式

在該新式處理系統中，含煤廢水主要集中在一個廠房中處理，該區間囊括集水、沉降、調節、補給等所有功能。在運行之前，有必要對進出水質量做出規定：處理前懸浮顆粒物水平低于4500mg/L，處理后懸浮物水平低于10mg/L，BOD水平處理后達到10～20mg/L之間。

在投入使用之后，系統每日運行2次，每次運行時間控制在5h-7h之間，控制中心采用半自動化的PLC系統控制，負責整個系統電機啟動、變頻調速、回水補給等各個過程。

3.3 含煤廢水處理新工藝的流程

在電機啟動之后，新式系統將會接收電廠水管導入的含煤廢水。廢水首先流入廢水凈化部分，接受物理沉淀、化學分解、BOD處理等工序。在經過粗沉淀之后，含煤廢水經水管流入預沉池進行靜態沉淀，時間控制在45～60min之間，蜂窩斜管表面負荷控制在3m3/m2·h。在沉淀工序完畢之后，廢水流入化學處理區，在調節池進行混凝、反應、過濾處理，剔除煤渣、煤粒，期間停滯時間控制在60-90min。

此后，含煤廢水可見度提高，懸浮污染物大多得到處理，需要剔除污泥、降低污水BOD含量。經導管導入污泥處理間后，接受刮泥機過濾，剔除大多數污泥，將其導入泥斗。在經提升泵作用之后，煤渣污泥與混凝劑充分接觸，廢水后續進入壓縮裝置，經過離心濃縮、氣浮濃縮等處理之后，減少余下泥漿體積，加大含水量。壓縮處理之后，電廠含煤廢水變得比較清澈，同時濾出污泥可以重新制為煤塊，實現循環利用。

4 結語

在強調可持續化發展的今天，傳統電廠廢水處理方式亟待存在較多不足，開發新式處理模式勢在必行。在本文中，新式系統處理方式具備整體性、能耗低、再利用等優勢，值得推廣。另外，為促進新技藝發展，相關研究還需深入。

參考文獻

[1] 林棟柱.電廠含煤廢水處理新技術應用及優化[J].價值工程，2016（24）：242-243.

[2] 朱學兵，韓東浩，徐忠明.火電廠含煤廢水處理及回用系統設計[J].熱力發電，2015（44）：384-386.

[3] 馬英，張成舜.含煤廢水處理工藝在電廠的應用[J].華北電力技術，2016（45）：262-263.